Densità e biogenesi mitocondriale
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Densità e biogenesi mitocondriale

La stimolazione della biogenesi mitocondriale e l'incidenza della contrazione muscolare sull'attivazione o inibizione del processo.

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La stimolazione elettrica cronica stimola la densità mitocondriale. Con l'attività fisica sono richieste circa 6 settimane di allenamento per raggiungere un aumento del 50%-100% del contenuto mitocondriale. Anche il trattamento con l'ormone tiroideo produce i medesimi effetti, agendo attraverso i recettori nucleari e mitocondriali. Le variazioni nella densità mitocondriale sono rilevabili stimando le variazioni delle concentrazioni, o delle attività, di alcune proteine mitocondriali.

La contrazione muscolare, pertanto l'attività fisica, origina stimoli che comportano:

  • attivazione o inibizione dei fattori di trascrizione
  • attivazione o inibizione dei fattori di stabilità dell'mRNA
  • alterazioni nell'efficienza di traduzione
  • modificazione postraduzionale delle proteine
  • alterazione del tasso di avvolgimento o assemblaggio delle proteine in multisubunità complesse
  • stimolazione dei mitocondri per la replicazione e trascrizione dell'mtDNA
La biogenesi mitocondriale è segnalata dall'aumento del calcio e del turnover di ATP nella cellula. Il calcio, in particolar modo, può attivare numerose chinasi che trasferiscono il segnale verso il nucleo al fine di attivare il tasso di trascrizione genica.
I livelli di mRNA celulare sono la risultante della produzione di mRNA bilanciata dalla degradazione. La stabilità nel quantitativo di mRNA è di norma mediata da fattori proteici che interagiscono all'estremità 3' del trascritto al fine di stabilizzare, o destabilizzare l'mrna.
Non è ancora certo se, variazioni sulla stabilità dell'mRNA, siano un beneficio per la biogenesi mitocondriale durante lo sviluppo della cellula muscolare. Ridotti rifornimenti di ATP tendono a sovraregolare i prodotti mitocondriali codificati dal nucleo.

L'esercizio fisico produce cambiamenti biochimici e fisiologici all'interno delle cellule contrattili del muscolo. In virtù dell'intensità e della durata dello stimolo, insorgono i cambiamenti nella cellula che stimolano la biogenesi mitocondriale.